我国有机磷农药膳食累积暴露风险评估：方法、现状与案例分析

我国有机磷农药膳食累积暴露风险评估：方法、现状与案例分析一、引言1.1研究背景与意义在农业生产领域，有机磷农药凭借其广谱的杀虫、杀菌和杀草活性，自问世以来便在全球范围内被广泛应用，在有效控制病、虫、鼠害和杂草，保障人类所需农产品正常供给方面发挥着巨大作用。据联合国粮农组织报告，农药的使用每年可为全球农业生产挽回约30%-40%的损失。在我国，有机磷农药是应用范围最广的农药品种，约占我国农药使用总量的50%，常见的有机磷农药包括敌敌畏、甲拌磷、乐果、敌百虫等。然而，随着有机磷农药的大量使用甚至滥用，其带来的负面影响也日益凸显。一方面，有机磷农药对环境造成了严重污染。农药使用过程中，仅有约10%-20%的农药能够附着在农作物表面，其余大部分会进入土壤、水体和大气等环境介质中。例如，在美国对36条河流进行的农药污染调查中，只有2条河流没有马拉硫磷污染；我国使用马拉硫磷的范围也非常广泛，而蝗虫的发生地近于水源，如河道、湖边、水库边和海岸边等，导致水体被污染的可能性增大。同时，农药对空气也造成相当程度的污染，1995年美国一家机构的调查结果表明，超过80％的空气样本中含有马拉硫磷。我国因大量使用化学农药和化肥，被污染的土地超过2187万公顷，约占耕地面积的16％。另一方面，有机磷农药残留对人体健康构成了潜在威胁。有机磷农药的工作机制是抑制害虫、病菌或杂草体内的酶活性，干扰其正常生理功能，而这种作用机制同样会对人体产生影响。当人体摄入含有有机磷农药残留的食物后，有机磷农药会在体内与胆碱酯酶形成磷酰化胆碱酯酶，抑制胆碱酯酶活性，使酶不能分解乙酰胆碱，导致组织中乙酰胆碱过量蓄积，从而使胆碱能神经过度兴奋，引发一系列中毒症状。有机磷农药对人体的危害主要以急性毒性为主，多发生于大剂量或反复接触之后，中毒者会出现头痛、乏力、烦躁不安、胡言乱语、抽搐、昏迷、共济失调等神经中毒症状，严重时可发生脑水肿、呼吸衰竭，甚至导致死亡。除了急性中毒，有机磷农药的慢性危害也不容忽视。长期摄入含有低剂量有机磷农药残留的食物，可能会对人体的神经系统、免疫系统、生殖系统等造成损害。有研究表明，有机磷农药可能会影响儿童的神经发育和认知能力，导致儿童多动症、注意力不集中等问题；还可能与成人的糖尿病、帕金森氏症等疾病的发生有关。另外，隶属于世界卫生组织的国际癌症研究所IARC曾组织专家对5种有机磷农药进行评估，其中杀虫威和对硫磷被评为2B级，即可能的致癌物；马拉硫磷、二嗪农和草甘磷被定为2A，即很可能是致癌物，涉及的癌症包括淋巴癌、白血病、肺癌、前列腺癌等。鉴于有机磷农药残留对人体健康和环境的潜在危害，开展膳食累积暴露风险评估具有至关重要的意义。通过对有机磷农药在膳食中的累积暴露情况进行评估，可以全面了解不同人群通过食物摄入有机磷农药的水平，识别高风险人群和高风险食品，为制定科学合理的食品安全标准和监管措施提供依据，从而有效保障公众的身体健康。同时，风险评估结果也有助于指导农业生产中合理使用农药，减少农药残留，保护生态环境。此外，对于消费者而言，了解有机磷农药的膳食累积暴露风险，能够帮助他们做出更加明智的饮食选择，降低健康风险。因此，开展我国有机磷农药膳食累积暴露风险评估研究迫在眉睫，对于保障食品安全和公众健康具有重要的现实意义。1.2国内外研究现状有机磷农药膳食累积暴露风险评估一直是国内外食品安全领域的研究重点。在国外，相关研究开展较早，技术和方法相对成熟。美国环境保护署（EPA）长期致力于农药残留风险评估工作，建立了完善的农药残留数据库，涵盖了大量食品中各类农药的残留数据。通过对这些数据的分析，结合不同人群的膳食结构和消费习惯，运用概率模型等方法，对有机磷农药的膳食暴露风险进行了全面评估。例如，EPA利用市场篮子调查数据，对美国居民通过食物摄入有机磷农药的情况进行了深入研究，评估结果为美国农药监管政策的制定提供了重要依据。欧盟也高度重视有机磷农药的风险评估，制定了严格的农药残留限量标准，并开展了广泛的监测和评估工作。欧盟的研究注重多学科交叉，将毒理学、环境科学、食品科学等领域的知识相结合，综合评估有机磷农药对人体健康和环境的影响。同时，欧盟还通过建立统一的食品安全风险评估体系，加强了成员国之间的合作与数据共享，提高了风险评估的准确性和可靠性。在国内，随着人们对食品安全问题的关注度不断提高，有机磷农药膳食累积暴露风险评估研究也取得了一定进展。许多学者针对不同地区、不同食品种类开展了有机磷农药残留检测和风险评估工作。如李亭亭等人利用2002年中国居民营养与健康状况调查中的江苏居民24小时膳食调查数据与2001-2006年全国14个省/地区食品污染物监测网的有机磷农药残留监测数据，使用概率评估模型结合相对强度系数（RPF）法，对江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露情况进行了风险评估，并分析了江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露来源的食物贡献度。山东省相关研究团队结合高通量非靶向农药残留检测技术，对山东省随机抽取的1834例水果蔬菜样本中测得的农药残留数据进行分析，系统评估了市售果蔬中有机磷农药的残留状况及四个年龄段人群的膳食暴露风险。然而，与国外相比，国内的研究仍存在一些不足之处。一方面，我国的农药残留监测体系还不够完善，监测范围和频率有待提高，导致部分地区和食品种类的农药残留数据缺失，影响了风险评估的全面性和准确性。另一方面，在风险评估方法和模型的应用上，与国际先进水平还有一定差距，缺乏自主研发的、适合我国国情的风险评估模型，在考虑多种有机磷农药联合作用、不同人群暴露差异等方面还不够深入。此外，国内对于有机磷农药膳食累积暴露风险的长期跟踪研究较少，难以全面了解其对人体健康的潜在影响。二、有机磷农药概述2.1常见种类有机磷农药的种类繁多，化学结构复杂多样，其中敌敌畏、甲拌磷、乐果等在我国农业生产中应用广泛。敌敌畏（Dichlorvos），化学名称为O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基)磷酸酯，其化学结构中包含磷酰基和二氯乙烯基。敌敌畏纯品为无色油状液体，略带芳香气味，挥发性强，能溶于大多数有机溶剂，在碱性条件下易水解。它具有高效、速效、持效期短、无残留等特点，是一种速效广谱性磷酸酯类杀虫杀螨剂，对卫生害虫如蚊、蝇等，以及农业害虫如蚜虫、红蜘蛛、稻飞虱等都有良好的防治效果，在仓库害虫防治中，用高浓度药液喷洒或用布条浸泡药液悬于仓内，密闭48小时，能有效熏杀多种害虫、害螨。然而，敌敌畏属于中等毒性农药，大鼠急性口服毒性LD50为56-80mg/kg，经皮LD50为75-107mg/kg，对鱼和蜜蜂有毒，易通过呼吸道或皮肤进入高等动物体内，使用时需格外注意安全防护。甲拌磷（Phorate），化学名称为O,O-二乙基-S-(乙硫基甲基)二硫代磷酸酯，其分子结构中含有硫原子和乙硫基甲基等基团。甲拌磷纯品为略带臭味的油状液体，几乎不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等多种有机溶剂，在碱中易分解。工业品为黄色至褐色油状液体，有强烈恶臭味。它是一种高效高毒硫逐式一硫代磷酰胺类杀虫、杀线虫剂，具有触杀、胃毒作用，对地下害虫如蛴螬、蝼蛄、金针虫等，以及线虫类害虫有显著的防治效果，适宜用于防治土壤害虫，主要以种子处理或撒土、撒毒饵、沿播种带浇施药液等方式，用于小麦、玉米、高粱、大豆、花生、甘薯、甜菜等作物。但由于甲拌磷毒性极高，大白鼠口服LD5019.18-21.52mg/kg，经皮LD5049.2-60.08mg/kg，对蜜蜂毒性高，使用时必须严格遵守相关规定，严禁用于蔬菜、茶树、果树等叶面喷雾，以防止对人体和环境造成严重危害。乐果（Dimethoate），化学名称为O,O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯，其结构中包含磷酰基、硫原子以及氨基甲酰甲基等部分。乐果纯品为无色晶体，有樟脑样的气味，易溶于乙醇、丙酮、氯代烃，微溶于芳香族烃，难溶于脂肪族烃，遇碱易分解。工业品为白色结晶或黄棕色油状液体，有硫醇样臭气。它是一种低毒广谱性硫代磷酸酯类杀虫杀螨剂，对多种害虫具有触杀和胃毒作用，可用于防治蚜虫、叶蝉、飞虱、叶螨及多种鳞翅目幼虫等，适用于棉花、谷物、果树、蔬菜、大豆等多种作物。大鼠急性口服毒性LD50为230-450mg/kg，相对来说毒性较低，但在使用过程中仍需按照规定剂量和方法使用，避免滥用导致农药残留超标。2.2毒性及作用机制有机磷农药对人体的毒性作用主要源于其对乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的抑制。正常生理状态下，乙酰胆碱酯酶能够迅速催化神经递质乙酰胆碱水解，使其在完成信号传递后及时失活，从而保证神经冲动的正常传导。当有机磷农药进入人体后，其分子结构中的磷原子具有较强的亲电子性，可与乙酰胆碱酯酶的活性中心丝氨酸残基上的羟基发生共价结合，形成稳定的磷酰化胆碱酯酶。这种结合过程具有不可逆性，导致乙酰胆碱酯酶失去水解乙酰胆碱的能力，使得乙酰胆碱在神经突触间隙大量积聚。乙酰胆碱的过量积聚引发了一系列中毒症状，主要可分为毒蕈碱样症状、烟碱样症状及中枢神经系统症状。毒蕈碱样症状是由于乙酰胆碱作用于副交感神经节后纤维支配的效应器，如平滑肌、腺体等，使其兴奋性增高。患者表现为多汗、流涎、流泪、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、尿频、大小便失禁等腺体分泌增加和平滑肌痉挛的症状；还可出现支气管痉挛、呼吸困难、肺水肿，以及瞳孔缩小、心率减慢、血压下降等心血管系统症状，这些症状与毒蕈中毒所引起的症状相似。烟碱样症状则是因为乙酰胆碱刺激交感神经节和横纹肌神经肌肉接头处的N胆碱受体，导致交感神经节后纤维兴奋，引起血压升高、心率加快等症状；同时，横纹肌持续兴奋，初期表现为肌纤维颤动，常先从眼睑、面部、舌肌等小肌群开始，逐渐发展至全身肌肉，严重时可出现肌肉强直性痉挛，随后转为肌无力甚至麻痹，与烟碱中毒症状类似。中枢神经系统症状是由于乙酰胆碱在中枢神经系统内蓄积，干扰了神经冲动的正常传递和整合。患者早期可出现头晕、头痛、乏力、烦躁不安、失眠等症状，随着中毒程度加深，会出现言语障碍、神志不清、抽搐、昏迷等，严重时可因呼吸中枢麻痹而导致死亡。不同种类的有机磷农药因其化学结构的差异，对乙酰胆碱酯酶的抑制能力和作用方式也有所不同，从而导致其毒性和中毒症状表现存在一定的差异。例如，高毒类有机磷农药如甲拌磷，少量接触即可引发严重中毒；而低毒类有机磷农药如乐果，虽毒性相对较低，但大量进入体内也可能产生危害。2.3在我国农业中的使用情况我国是农业大国，有机磷农药在农业生产中占据着重要地位，其使用规模庞大。据相关统计数据显示，近年来我国有机磷农药的年使用量在数万吨以上，在保障农作物产量和质量方面发挥了关键作用。有机磷农药广泛应用于多种农作物的病虫害防治，涵盖了粮食作物、经济作物、蔬菜和水果等多个领域。在粮食作物方面，小麦、水稻、玉米等是我国的主要粮食作物，有机磷农药常用于防治这些作物上的蚜虫、螟虫、飞虱等害虫。例如，在小麦生长过程中，蚜虫是常见的害虫之一，可使用敌敌畏、乐果等有机磷农药进行喷雾防治，有效控制蚜虫的繁殖和危害，保障小麦的正常生长和产量。在水稻种植中，螟虫如二化螟、三化螟等会对水稻造成严重损害，有机磷农药能够通过触杀和胃毒作用，抑制害虫的生长和繁殖，从而减少螟虫对水稻的侵害。经济作物如棉花、大豆、油菜等也是有机磷农药的重要应用领域。棉花生长期间，棉铃虫、棉蚜等害虫频繁发生，对棉花的产量和品质影响巨大。有机磷农药如甲拌磷、辛硫磷等常被用于棉花田的害虫防治，通过合理施药，能够有效降低害虫密度，提高棉花的产量和纤维质量。大豆易受到食心虫、蚜虫等害虫的攻击，使用有机磷农药进行防治，可以减少害虫对大豆的啃食，保证大豆的饱满度和出油率。油菜在生长过程中，菜青虫、蚜虫等害虫会影响油菜的生长和油菜籽的产量，有机磷农药的使用能够有效控制这些害虫，确保油菜的健康生长。在蔬菜和水果种植中，有机磷农药同样被广泛应用。蔬菜生长周期短，病虫害发生频繁，为了保证蔬菜的新鲜度和产量，菜农常常使用有机磷农药来防治病虫害。像黄瓜、番茄、白菜等常见蔬菜，容易受到蚜虫、白粉虱、菜蛾等害虫的侵害，敌敌畏、敌百虫等有机磷农药能够快速有效地杀死这些害虫。水果种植中，苹果、梨、葡萄等水果也会遭受各种病虫害的威胁，有机磷农药可用于防治桃小食心虫、梨木虱、葡萄透翅蛾等害虫，保护水果的品质和产量。不同地区的有机磷农药使用存在显著差异。从地域分布来看，东部地区经济发达，农业现代化水平较高，种植结构以经济作物和蔬菜、水果为主，对有机磷农药的需求相对较大。例如，山东是我国的蔬菜大省，蔬菜种植面积广，品种丰富，为了保证蔬菜的产量和质量，有机磷农药的使用量较大。同时，东部地区的农业生产注重科学用药，对农药的安全性和环保性要求较高，更倾向于使用高效、低毒的有机磷农药品种。中部地区是我国的粮食主产区，小麦、水稻等粮食作物种植面积大，有机磷农药主要用于粮食作物的病虫害防治。由于粮食作物的种植面积广阔，且病虫害发生具有一定的规律性，因此中部地区有机磷农药的使用量也较为可观。但与东部地区相比，中部地区在农业生产技术和农药使用管理方面相对滞后，存在一定程度的农药滥用现象，导致部分地区的农产品农药残留超标。西部地区地形复杂，气候多样，农业生产以特色农产品种植为主，如新疆的棉花、水果，云南的花卉、烟草等。在这些特色农产品的种植过程中，有机磷农药的使用根据不同作物和病虫害的特点而有所不同。例如，新疆的棉花种植面积大，有机磷农药在棉花病虫害防治中发挥着重要作用；而云南的花卉种植对农药的残留要求较高，因此在选择有机磷农药时更加注重其安全性和低残留性。此外，西部地区的一些偏远山区，由于交通不便，农业生产技术落后，农民对农药的使用知识相对匮乏，存在不合理使用有机磷农药的情况，这不仅影响了农产品的质量和安全，也对当地的生态环境造成了一定的破坏。三、膳食累积暴露风险评估方法3.1数据收集3.1.1农药残留数据来源农药残留数据的准确获取是进行膳食累积暴露风险评估的基础。其来源主要包括监测数据、文献数据以及数据库数据，每种来源都有其独特的获取方式和优缺点。监测数据是通过有针对性的采样和检测获得的一手数据。在我国，各级政府部门、科研机构以及相关检测实验室会定期开展农产品农药残留监测工作。以农产品质量安全例行监测为例，农业农村部会制定详细的监测计划，确定监测的农产品种类、采样地点、检测项目和检测方法等。监测范围覆盖全国各个地区，涉及蔬菜、水果、粮食等各类农产品。工作人员会按照严格的采样规范，在农产品生产基地、批发市场、农贸市场等地采集样品，然后送至专业实验室进行检测。这些监测数据能够实时反映不同地区、不同农产品中农药残留的实际情况，具有很强的时效性和针对性，对于了解当前有机磷农药在农产品中的残留水平至关重要。然而，监测数据的获取也存在一些局限性。一方面，监测工作需要投入大量的人力、物力和财力，包括采样人员的培训、采样设备的购置、检测仪器的维护以及检测试剂的消耗等，这使得监测的范围和频率受到一定限制，难以覆盖所有的农产品和所有的地区，可能会导致部分数据缺失。另一方面，不同检测机构的检测技术和质量控制水平存在差异，可能会影响监测数据的准确性和可靠性。文献数据是从已发表的学术论文、研究报告等文献资料中收集得到的数据。科研人员在进行农药残留相关研究时，会对特定地区、特定农产品中的农药残留进行检测分析，并将研究结果发表在各类学术期刊上。通过检索相关文献数据库，如中国知网、万方数据、WebofScience等，可以获取大量的农药残留数据。文献数据的优点在于其研究内容丰富多样，涵盖了不同地区、不同农产品以及不同检测方法下的农药残留情况，能够为风险评估提供更广泛的参考信息。同时，文献中的研究往往会对数据进行深入分析和讨论，有助于了解农药残留的影响因素和变化趋势。但是，文献数据也存在一些问题。首先，由于不同研究的目的、方法和样本选择存在差异，数据的可比性较差，在整合和应用时需要进行仔细的筛选和分析。其次，文献数据的时效性相对较弱，一些早期的研究数据可能无法反映当前的实际情况。数据库数据则是来源于专业的农药残留数据库，如PesticidePropertiesDatabase(PPDB)、Agricola、PubChem、EPAPesticideProductInformationSystem(PPIS)等。这些数据库由专业机构建立和维护，收集了大量关于农药的化学性质、毒性、环境行为以及在各类农产品中的残留数据等信息。以PPDB为例，它涵盖了数百种农药的详细资料，包括农药的化学名称、分子式、物理化学特性、毒性数据以及环境行为等。用户可以通过搜索农药名称或化学结构来获取所需的农药信息。数据库数据具有数据全面、权威、易于查询和整合等优点，能够为风险评估提供系统、准确的数据支持。然而，数据库中的数据也并非完全准确无误，部分数据可能存在更新不及时的问题，无法反映最新的农药使用和残留情况。此外，一些数据库可能需要付费使用，限制了数据的获取和应用范围。3.1.2膳食消费数据收集方法准确收集膳食消费数据对于评估有机磷农药的膳食累积暴露风险至关重要。常见的收集方法包括24小时膳食回顾法、食物频率法等，这些方法各有其特点和适用场景。24小时膳食回顾法是通过访谈的形式，让被调查对象回顾和描述在调查时刻以前24小时内摄入的所有食物的数量和种类。调查员通常从询问调查对象前一天所吃或喝的第一种食物开始，按时间顺序向前推进，引导被调查者详细回忆每一次进食的情况，包括食物的名称、数量、烹饪方式以及进食地点等信息。为了提高数据的准确性，调查过程中会借助食物模型、家用量具或食物图谱等工具，帮助被调查者更准确地估计食物的摄入量。该方法的优点是所用时间短，一般15-40分钟之内即可完成调查；被调查对象不需要具备较高的文化水平，容易理解和配合调查；能够得到个体的膳食营养素摄入状况，便于和其他因素进行分析比较。同时，该方法可以选择两个工作日和一个休息日进行调查，能较好地反映被调查者的日常饮食情况。然而，24小时膳食回顾法也存在一些局限性，被调查对象的回顾依赖于短期记忆，可能会出现遗忘或记忆偏差，导致食物摄入量的估计不准确；对于饮食不规律或存在特殊饮食习惯的人群，该方法的准确性会受到一定影响；此外，该方法不适合7岁以下的儿童和75岁以上的老人，因为他们可能无法准确回忆或表达自己的饮食情况，多用于家庭中个体的食物消耗状况调查。食物频率法是估计被调查者在指定的一段时期内吃某些食物的频率的一种方法。该方法通常以问卷形式进行膳食调查，问卷内容包括食物名单和食物的频率两部分。食物名单的确定要根据调查的目的，选择被调查经常使用的食物、含有所要研究营养成分的食物或被调查者之间摄入状况差异较大的食物。调查对象需要回答在一定时期内（如每日、每周、每月甚至每年）所食各种食物的次数。根据调查的详细程度，食物频率法可分为定性、定量和半定量三种类型。定性的食物频率法只收集食物的摄入次数，不涉及食物量和份额大小的资料；定量食物频率法可以得到不同人群食物和营养素的摄入量，并分析膳食因素与疾病的关系；半定量食物频率法则介于两者之间。食物频率法的优点是对调查员与应答者的负担较小，工作量相对较少；调查表是标准化的，大大减少了不同调查员之间调查的偏倚；如果采用邮寄食物频率调查表进行调查，还可以节省人力和时间成本。该方法在研究膳食与健康关系时应用广泛，能够根据被调查特定食物摄入情况，对个体进行分级或分组。但是，食物频率法也存在一些缺点，它只能提供食物摄入的频率信息，对于食物摄入量的估计不够准确，可能会导致对营养素摄入量的评估出现偏差；此外，该方法对食物名单的设计要求较高，如果食物名单不全面或不合理，可能会遗漏一些重要的食物信息，影响调查结果的准确性。3.2评估模型与方法3.2.1单种农药膳食风险评估方法单种农药膳食风险评估主要通过估算暴露量和计算风险商值（RiskQuotient，RQ）来实现。暴露量是指人体通过膳食摄入农药的量，其估算公式为：EDI=\frac{C\timesFi}{BW}，其中EDI（EstimatedDailyIntake）为每日估计摄入量（mg/kgbw/d），C为食品中农药的残留浓度（mg/kg），Fi为每日食品消费量（kg/d），BW为体重（kg）。风险商值（RQ）则用于衡量风险水平，计算公式为：RQ=\frac{EDI}{ADI}\times100\%，其中ADI（AcceptableDailyIntake）为每日允许摄入量，是根据农药的毒理学数据，考虑一定的安全系数后确定的人体每日可以摄入的农药最大量（mg/kgbw/d）。当RQ\leq100\%时，表示风险处于可接受水平，即人体通过膳食摄入该农药的量在安全范围内；当RQ>100\%时，则表明风险不可接受，人体摄入该农药的量可能对健康产生潜在危害。例如，对于敌敌畏，若某地区居民每日消费含有敌敌畏残留的蔬菜量为0.5kg，蔬菜中敌敌畏的残留浓度为0.05mg/kg，该地区居民平均体重为60kg，敌敌畏的ADI值为0.004mg/kgbw/d。首先计算敌敌畏的每日估计摄入量EDI：EDI=\frac{0.05\times0.5}{60}\approx0.00042mg/kgbw/d。然后计算风险商值RQ：RQ=\frac{0.00042}{0.004}\times100\%=10.5\%，RQ\leq100\%，说明该地区居民通过食用这种蔬菜摄入敌敌畏的风险处于可接受水平。3.2.2多种农药累积风险评估方法多种农药累积风险评估相较于单种农药评估更为复杂，因为它需要考虑多种农药联合作用对人体健康的影响。目前常用的方法有相对强度系数法（RelativePotencyFactor，RPF）和剂量相加模型（DoseAdditionModel）等。相对强度系数法（RPF）是将不同农药对同一毒性终点的相对毒性强度进行量化，以一种参考农药为基准，其他农药的RPF值表示其相对于参考农药的毒性强度。通过将不同农药的暴露量根据其RPF值进行折算，然后相加得到总等效剂量，以此评估多种农药的累积风险。其计算公式为：HEDI=\sum_{i=1}^{n}\frac{C_{i}\timesFi}{BW}\timesRPF_{i}，其中HEDI（HazardousEstimatedDailyIntake）为每日估计危害摄入量（mg/kgbw/d），C_{i}为第i种农药在食品中的残留浓度（mg/kg），Fi为每日食品消费量（kg/d），BW为体重（kg），RPF_{i}为第i种农药相对于参考农药的相对强度系数。例如，在评估敌敌畏、甲拌磷和乐果三种有机磷农药的累积风险时，以敌敌畏为参考农药，若甲拌磷的RPF值为2，乐果的RPF值为0.5。某居民每日消费含有这三种农药残留的农产品，根据各自的残留浓度和消费量计算出折算后的等效剂量，再相加得到HEDI。若HEDI小于参考农药敌敌畏的ADI值，则表明累积风险在可接受范围内；反之，则可能存在风险。剂量相加模型基于相似作用机制的农药在生物体内的作用具有加和性这一假设，认为多种农药联合作用的毒性等于各农药单独作用毒性之和。在实际应用中，先分别计算每种农药的暴露量，然后将这些暴露量相加得到总暴露量，再与相应的毒性阈值进行比较，以评估累积风险。例如，对于一组具有相似作用机制的有机磷农药，分别计算出每种农药的EDI值，然后将它们相加得到总暴露量TEDI（TotalEstimatedDailyIntake），TEDI=\sum_{i=1}^{n}EDI_{i}。若TEDI小于这些农药共同的安全阈值，则累积风险可接受；若超过安全阈值，则存在潜在风险。四、我国有机磷农药膳食累积暴露风险评估案例分析4.1江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露风险评估江苏省作为我国的经济强省和农业大省，其居民的膳食结构丰富多样，农产品消费量大且种类繁多。同时，江苏地区的农业生产中有机磷农药的使用较为普遍，因此对江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露风险进行评估具有重要的现实意义，能够为保障当地居民的食品安全和健康提供科学依据，也可为其他地区的风险评估工作提供参考和借鉴。在数据收集阶段，农药残留数据主要来源于2001-2006年全国14个省/地区食品污染物监测网中关于江苏省农产品的有机磷农药残留监测数据，涵盖了蔬菜、水果、粮食、肉类等多种常见食品，这些数据通过专业的实验室检测获得，确保了数据的准确性和可靠性。膳食消费数据则采用2002年中国居民营养与健康状况调查中的江苏居民24小时膳食调查数据，该数据通过对江苏省不同地区、不同年龄段、不同性别和不同职业的居民进行全面调查收集而来，详细记录了居民在一天内摄入的各类食物的种类和数量，能够较好地反映江苏省居民的日常膳食消费习惯。评估过程中，研究人员运用概率评估模型结合相对强度系数（RPF）法。以毒死蜱和乐果作为指示化学物（IC），分别进行分析。概率评估模型能够充分考虑数据的不确定性和变异性，通过多次模拟计算，得出更加准确的风险评估结果。RPF法则用于将不同有机磷农药的毒性进行标准化折算，以便评估多种农药的累积暴露风险。首先，根据农药残留数据和膳食消费数据，计算出每种有机磷农药的每日估计摄入量（EDI）。然后，根据RPF值，将不同农药的EDI折算为以指示化学物为基准的等效剂量，再将这些等效剂量相加，得到膳食有机磷农药累积暴露的估计值（HEDI）。评估结果显示，江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露水平存在一定差异。不同年龄段人群中，儿童和青少年由于其特殊的生长发育阶段和饮食习惯，对有机磷农药的累积暴露风险相对较高。在食物来源方面，蔬菜和水果是有机磷农药累积暴露的主要贡献食物。其中，叶菜类蔬菜如小白菜、菠菜等，由于其生长周期短，病虫害易发生，在种植过程中可能会频繁使用有机磷农药，导致其农药残留量相对较高，从而对居民的累积暴露风险贡献较大。水果中的苹果、梨等常见水果，也因种植过程中的农药使用以及可能存在的储存和运输过程中的保鲜处理，含有一定量的有机磷农药残留，对累积暴露风险有一定贡献。进一步分析发现，以毒死蜱作为指示化学物时，部分高消费人群的有机磷农药累积暴露量超过了每日允许摄入量（ADI）的一定比例，存在潜在的健康风险。这可能是由于这些人群的饮食习惯导致其对某些高风险食物的摄入量较大，或者这些食物中的有机磷农药残留水平较高。以乐果作为指示化学物时，虽然整体累积暴露风险相对较低，但仍有部分人群的暴露量接近ADI，需要引起关注。江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露风险评估结果对全国风险评估具有重要的参考价值。一方面，江苏省的评估过程和方法为其他地区提供了可借鉴的模式，包括数据收集的方法、评估模型的选择以及风险分析的思路等。其他地区在进行有机磷农药膳食累积暴露风险评估时，可以参考江苏省的经验，结合本地区的实际情况，选择合适的数据来源和评估方法，提高评估结果的准确性和可靠性。另一方面，江苏省居民膳食有机磷农药累积暴露的食物来源和风险特征，能够为全国范围内的风险防控提供方向。例如，在制定全国性的食品安全监管政策时，可以针对蔬菜和水果等主要风险食物，加强农药使用的监管和残留检测，制定更加严格的农药残留限量标准，减少居民通过这些食物摄入有机磷农药的风险。同时，根据不同年龄段人群的风险差异，制定有针对性的健康宣传和教育措施，提高居民的食品安全意识，引导居民合理饮食，降低有机磷农药的膳食累积暴露风险。4.2山东省市售果蔬有机磷农药膳食暴露风险评估山东省作为我国蔬菜水果的种植大省，果蔬产量常年位居全国首位。随着居民生活水平的提高，对果蔬的需求量和质量要求也日益增加。然而，在果蔬种植过程中，为了防治病虫害、调节作物生长周期，农药的使用较为普遍，其中有机磷农药是常用的一类。因此，对山东省市售果蔬中有机磷农药的残留状况及居民的膳食暴露风险进行评估，对于保障当地居民的食品安全和健康具有重要意义。在数据收集方面，农药残留数据来源于研究团队运用高通量非靶向农药残留检测技术，对山东省随机抽取的1834例水果蔬菜样本进行检测所得，这些样本涵盖了38种蔬菜和18种水果，能够较为全面地反映山东省市售果蔬中有机磷农药的残留情况。膳食消费数据则参考了山东省居民的饮食习惯和相关调查研究，确定了不同年龄段人群对各类果蔬的日均消费量。对山东省市售果蔬中有机磷农药的残留情况分析发现，蔬菜中有机磷农药的检出率为23.27%，超标率为5.01%，4.64%的蔬菜样本中存在多种有机磷农药残留情况。其中，禁用农药的检出率为12.30%，超标率为4.49%，1.10%的蔬菜残留多种有机磷禁用农药，主要风险可能来源于茼蒿、小茴香、韭菜、辣椒、小油菜、芹菜、小白菜、黄瓜、菠菜、丝瓜、番茄、茄子等蔬菜。水果中有机磷农药的检出率为32.35%，超标率为1.47%，5.25%的水果残留多种有机磷农药。其中，禁用农药的检出率为2.31%，超标率为1.26%，不存在有机磷禁用农药多残留情况，主要风险可能来自桃、梨、葡萄、苹果等水果。这表明山东省市售果蔬总体情况良好，但仍存在违规使用高剧毒、禁用农药的情况，存在一定的安全隐患。运用单种农药的膳食风险评估法和多种农药的累积风险评估法，对2-12岁、13-19岁、20-65岁、>65岁年龄段的消费者开展慢性、急性膳食暴露风险评估。结果显示，山东省市售果蔬的单种、多种有机磷农药的慢性膳食暴露风险都可以接受。然而，单种、多种有机磷农药的急性膳食暴露风险存在不可接受的可能，主要体现在芹菜、茼蒿、小白菜、小油菜、辣椒、茄子等蔬菜上。对于这些高风险果蔬，相关部门应加强监管，严格控制农药的使用量和使用范围，确保其农药残留符合国家标准。同时，消费者在购买和食用这些果蔬时，也应采取适当的清洗、浸泡等处理方式，降低农药残留的摄入风险。4.3陕西省主要叶菜有机磷农药膳食暴露风险评估陕西省位于中国内陆腹地，是我国重要的农业产区之一，其独特的地理环境和气候条件使得叶菜种植种类丰富，产量可观，在当地居民的日常膳食中占据重要地位。叶菜生长周期短，病虫害发生频繁，为了保证产量和质量，有机磷农药在叶菜种植过程中被广泛使用。然而，有机磷农药的不合理使用可能导致叶菜中农药残留超标，对居民的身体健康构成潜在威胁。因此，对陕西省主要叶菜有机磷农药膳食暴露风险进行评估，对于保障当地居民的食品安全和健康具有重要意义。在数据收集方面，充分考虑陕西省地域特征，采集了472份叶类蔬菜样本，涵盖了菠菜、小白菜、生菜、油麦菜、香菜、茼蒿、菜心等常见叶菜品种。这些样本来自陕西省的十个城市，包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、延安、榆林、汉中、安康、商洛、铜川，采样地点覆盖了蔬菜种植基地、农贸市场和超市，以确保样本具有代表性。采用先进的检测技术，对样本中的27种有机磷农药进行检测，包括甲拌磷、氧化乐果、乐果、敌敌畏等常见有机磷农药，检测方法严格遵循相关国家标准和行业规范，确保检测结果的准确性和可靠性。膳食消费数据则参考陕西省居民的饮食习惯和相关调查研究，确定了不同年龄段人群对各类叶菜的日均消费量。评估过程中，采用国内理论最大膳食摄入（NationalTheoreticalMaximumDailyIntake，NTMDI）法对陕西省叶菜中有机磷进行膳食暴露评估。该方法综合考虑了叶菜中有机磷农药的残留浓度、居民的膳食消费量以及体重等因素，能够较为准确地评估居民通过食用叶菜摄入有机磷农药的风险。首先，根据检测结果确定叶菜中有机磷农药的残留浓度。然后，结合膳食消费数据，计算出不同年龄段人群每日通过食用叶菜摄入有机磷农药的量。最后，将计算结果与相应的每日允许摄入量（ADI）进行比较，得出风险评估结论。评估结果显示，472份叶菜的检出率为9.96%，超标率为0.42%。总共检出12种有机磷农药，未检出结果以1/2LOD计算，陕西省主要叶菜中有机磷的接触风险指数（ExposeRiskIndex，ERI）在2.50E-06～3.35E-01之间。其中茼蒿和菜心中的甲拌磷的ERI最高，均为3.35E-01；其次是香菜中氧化乐果的ERI为3.08E-02；油麦菜中氧化乐果的ERI为3.03E-02。在陕西省叶菜中有机磷的膳食暴露风险方面，菠菜中乐果的风险指数（RelativeIndex，RI）＞100%，其他各种有机磷的RI均＜100%，叶菜中有机磷的膳食暴露量在1.55E-03μg/kgbw/d～3.28E-02μg/kgbw/d范围之间。这表明乐果的风险指数不可接受，其余各种有机磷的风险指数均可接受；陕西省叶菜中有机磷的膳食暴露量总体是安全的，但乐果的风险状况需要引起重视，提示乐果为重点监管对象。对于乐果，相关部门应加强对其在叶菜种植中的使用监管，严格控制使用剂量和安全间隔期，确保叶菜中乐果的残留量符合国家标准。同时，加强对叶菜种植户的培训和指导，提高他们对合理使用农药的认识，推广绿色防控技术，减少有机磷农药的使用量。此外，还应加大对叶菜的农药残留检测力度，增加检测频率和覆盖范围，及时发现和处理农药残留超标的叶菜，保障消费者的食品安全。五、影响我国有机磷农药膳食累积暴露风险的因素5.1农药使用因素农药使用剂量是影响膳食累积暴露风险的关键因素之一。当农药使用剂量过高时，农产品表面和内部的农药残留量会相应增加。例如，在蔬菜种植中，如果为了快速消灭害虫而过量使用敌敌畏，蔬菜中的敌敌畏残留就可能超标。研究表明，随着农药使用剂量的增加，农产品中农药残留的检出率和残留水平呈上升趋势。高剂量的农药残留进入人体后，会增加人体对有机磷农药的摄入量，从而提高膳食累积暴露风险。长期摄入高剂量残留的有机磷农药，可能会对人体的神经系统、免疫系统等造成损害，增加患疾病的风险。农药使用频率也与膳食累积暴露风险密切相关。频繁使用农药会使农产品持续接触农药，导致农药在农产品中的残留不断累积。在水果种植过程中，如果为了预防病虫害频繁喷洒乐果，水果中的乐果残留量会逐渐升高。相关调查显示，在一些病虫害高发地区，由于农药使用频率过高，部分农产品的农药残留量明显高于正常水平。高频率使用农药不仅增加了农产品中的农药残留，还可能使害虫产生抗药性，进一步促使农民增加农药使用量，形成恶性循环，加剧了膳食累积暴露风险。不同种类的有机磷农药具有不同的毒性和化学性质，这也导致其对膳食累积暴露风险的影响各不相同。高毒类有机磷农药如甲拌磷，即使在农产品中残留量较低，也可能对人体健康造成严重危害。甲拌磷的毒性强，对乙酰胆碱酯酶的抑制作用明显，少量摄入就可能引发中毒症状。而低毒类有机磷农药如乐果，虽然毒性相对较低，但如果长期大量摄入含有乐果残留的食物，也可能对人体健康产生潜在威胁。此外，不同种类有机磷农药的残留期也有所不同，一些农药残留期较长，会在农产品中持续存在，增加了人体暴露的时间和风险；而残留期较短的农药，在合理使用的情况下，对膳食累积暴露风险的影响相对较小。5.2食品种类与消费习惯不同食品种类中有机磷农药的残留水平存在显著差异，这与农作物的生长特性、农药使用方式以及环境因素密切相关。蔬菜因其生长周期短、病虫害发生频繁，在种植过程中往往需要多次施用农药来保证产量和质量，所以蔬菜中有机磷农药的残留相对较高。例如，叶菜类蔬菜如菠菜、小白菜等，叶片表面积大，与农药接触面积广，且生长环境相对湿润，有利于农药的附着和残留。一项针对北京市蔬菜市场的调查显示，叶菜类蔬菜中有机磷农药的检出率高达70%以上，其中部分样品的残留量超过了国家标准。茄果类蔬菜如番茄、茄子等，虽然生长周期相对较长，但在果实形成和膨大期也需要使用农药防治病虫害，因此也存在一定的农药残留风险。水果中有机磷农药的残留情况因水果种类和种植方式而异。一些表皮较薄、易受病虫害侵害的水果，如草莓、葡萄等，在种植过程中可能会使用较多的农药，导致农药残留相对较高。而一些表皮较厚的水果，如橙子、柚子等，农药残留相对较低。此外，水果的种植方式也会影响农药残留水平。采用传统种植方式的水果，由于大量使用化学农药，农药残留量往往高于采用有机种植方式的水果。有研究对不同种植方式的苹果进行检测，发现传统种植的苹果中有机磷农药残留量是有机种植苹果的2-3倍。粮食作物如小麦、水稻、玉米等，在生长过程中也会受到病虫害的威胁，需要使用农药进行防治。然而，由于粮食作物的生长周期较长，且在收获后通常会经过晾晒、加工等处理，这些过程有助于降低农药残留量。因此，与蔬菜和水果相比，粮食作物中有机磷农药的残留水平相对较低。但在一些特殊情况下，如病虫害大爆发时，为了控制病虫害，可能会加大农药使用量，从而导致粮食作物中农药残留超标。消费习惯对有机磷农药膳食累积暴露风险有着重要影响。不同地区居民的膳食结构存在差异，这直接影响了他们对有机磷农药的暴露水平。例如，南方地区居民以大米为主食，且蔬菜、水果的摄入量相对较高；而北方地区居民则以面食为主，蔬菜、水果的摄入量相对较少。这种膳食结构的差异导致南方地区居民通过膳食摄入有机磷农药的风险相对较高。有研究对南方和北方地区居民的膳食有机磷农药暴露风险进行评估，结果显示南方地区居民的暴露风险比北方地区高出30%左右。个体的饮食习惯也会对风险产生影响。一些人喜欢食用新鲜的蔬菜水果，而新鲜蔬菜水果在采摘后可能没有经过足够的时间让农药自然降解，从而导致农药残留量较高。另外，一些人在烹饪过程中不注重清洗和加工方式，也会增加有机磷农药的摄入风险。例如，不彻底清洗蔬菜，会使蔬菜表面残留的农药进入人体；过度烹饪蔬菜，可能会导致蔬菜中的农药残留浓缩，增加人体的暴露风险。研究表明，采用清水浸泡、碱水浸泡等正确的清洗方式，可以有效降低蔬菜中有机磷农药的残留量，减少人体的暴露风险。5.3食品加工处理方式食品加工处理方式对有机磷农药残留量有着显著影响，不同的加工方式通过不同的物理和化学作用机制，改变农药在食品中的存在状态，从而影响其残留水平。清洗是最常见的去除食品表面农药残留的方法，不同的清洗方式效果各异。清水清洗是最为基础的清洗方式，通过水流的冲刷作用，能够去除部分附着在食品表面的农药。研究表明，对于表面相对光滑的蔬菜，如黄瓜、茄子等，清水冲洗5-10分钟，可去除约30%-50%的有机磷农药残留。然而，对于一些表面有绒毛或褶皱的蔬菜，如西兰花、菠菜等，清水清洗的效果相对较差，因为农药容易藏在这些隐蔽部位，难以被水流完全冲洗掉。碱水浸泡清洗利用了有机磷农药在碱性环境下易分解的特性。大多数有机磷类杀虫剂在碱性条件下，其分子结构会发生变化，从而迅速分解为无毒或低毒的物质。在500毫升清水中加入食用碱（食用小苏打）5-10克配制成碱水，将初步冲洗后的果蔬置入碱水中，浸泡5-15分钟后用清水冲洗果蔬，重复洗涤3次，能有效清除蔬菜上的有机磷类农药残留，去除率可达70%-80%。例如，对于残留敌敌畏的蔬菜，经过碱水浸泡处理后，敌敌畏的残留量明显降低，可达到安全食用标准。洗涤剂清洗则是借助洗涤剂的乳化、分散和增溶作用，增强对农药的去除效果。市售的洗洁精产品种类繁多，不同品牌和种类的洗洁精对农药的清除效果存在差异。实验选择了6种家庭常用的洗洁精检验其对农药的清除效果，结果显示洗洁精浸泡与不处理的空白样品相比，对农药残留均有一定的清除作用，且对敌敌畏和乐果的清除效果具有一定的协同性。其中，D牌（斧牌）洗洁精的清除效果最好，敌敌畏和乐果的残留率分别为15.62%和20.68%。但使用洗涤剂清洗时，需注意避免洗涤剂残留带来的二次污染，清洗后应充分冲洗干净。去皮对于去除农产品中的有机磷农药残留效果显著，这主要与有机磷农药的脂溶性有关。有机磷农药大多为脂溶性农药，容易分布于蔬果的表皮蜡质层中。以苹果为例，研究发现去皮后苹果中有机磷农药的残留量可降低80%以上。对于一些带皮的蔬菜和水果，如土豆、胡萝卜、桃子等，去皮是一种简单有效的降低农药残留的方法。然而，对于内吸性农药，由于其容易穿过表皮进入果肉，去皮对这类农药的去除率会偏低。例如，当蔬菜受到内吸性有机磷农药污染时，即使去皮，果肉中仍可能检测到一定量的农药残留。烹调过程中的加热对有机磷农药残留量的影响较为复杂，不同的烹调方式效果不同。炒是常见的烹调方式之一，在炒制过程中，蔬菜中的水分逐渐蒸发，温度升高，有机磷农药会发生一定程度的分解。但由于炒制时间和温度的限制，农药残留的去除率相对有限，一般在30%-50%左右。例如，炒青菜时，青菜中残留的有机磷农药在炒制过程中会有部分分解，但仍会有一定残留。煮的方式对农药残留的去除效果相对较好。将蔬菜放入沸水中煮，高温和水的作用能够加速有机磷农药的分解和溶解。实验表明，将含有有机磷农药残留的蔬菜在沸水中煮5-10分钟，农药残留去除率可达50%-70%。对于一些耐热性较好的蔬菜，如豆角、西兰花等，采用煮的方式可以有效降低农药残留。蒸的方式也能在一定程度上降低有机磷农药残留。在蒸制过程中，蔬菜处于相对封闭的环境中，水蒸气的作用使蔬菜表面的农药发生分解和挥发。但由于蒸制温度相对较低，且蔬菜与水蒸气的接触不如煮的方式充分，因此农药残留去除率一般在30%-60%之间。例如，蒸南瓜时，南瓜中的有